Диссертация (1144795), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Последовательность проверок и их общее числоподбираются и оптимизированы заранее на основе обширной обучающейвыборки изображений. К достоинствам можно отнести то, что FAST детекторопределяет достаточно быстро локальные особенности. Для принятия решения, является точка углом или нет, требуется лишь несколько десятков операций сравнения. Алгоритм FAST хорошо зарекомендовал себя в приложениях, осуществляющих слежение за объектами в реальном времени [366].Таким образом, данные, представленные в обзоре литературы, показывают исключительно высокую сложность состава биологических жидкостейи взаимодействия их многочисленных компонентов. Широкий спектр современных лабораторных методов исследования даёт возможность устанавливать лишь их количественные параметры, но не позволяет выявлять инте-84гральные показатели взаимоотношения этих компонентов. В связи с чем,изучение БЖ представляет собой сложную задачу, так как описывать ее поведение дифференцированно, т.е.
в рамках двухкомпонентных моделей(например, альбумин − NaCl) не правомерно, т.к. это уже не БЖ, а простораствор. В то же время хорошо известно, что свойства, характеризующиефункции системы, отсутствуют в составляющих её элементах. Поэтому нашиисследования и были направлены на выявление системных показателей биологических жидкостей, способных дать интегральную оценку состояния организма. Динамику поведения БЖ мы попытались проанализировать с позиций теории самоорганизации и на этом выявлять основные признаки, указывающие на состояние организма, находящееся в пределах физиологическойнормы, или переходящее в зону патологии.Широкое распространение компьютерной техники и информационныхтехнологий создает условия для реализации автоматизированной обработкибольшого количества изображений.
Однако для повышения достоверностипостановки диагноза по снимкам требуется реализация метода распознаванияобразов, которую существующие системы не содержат. В основе распознавания должно лежать сопоставление участков исследуемого изображения сшаблоном, а в качестве образов могут использоваться обработанные изображения патологических структур.
При этом выделенные объекты являютсяотражением патологического процесса в организме, а их классификация отвечает на вопрос, все ли выделенные объекты являются проявлением патологического процесса.Исследование фаций белковых жидкостей ведется по трудно подходящим для классификации текстурным характеристикам, а оценка результатовосуществляется врачом или лаборантом субъективно.
Такой подход эффективен в случае ярко выраженных отличий. В то же время промежуточные виды фаций, полученные на этапе динамики развития патологического процесса, не могут быть верифицированы с использованием интуитивного подхода.85Для оперативного принятия решения важно измерение и оценка динамикиизменения картины фации.Наблюдаемая при микроскопии картина фации существенно отличается от традиционных окрашенных препаратов не только отсутствием цвета, нои наличием хаотичных текстур и являющихся, по сути, ее морфологическимиособенностями. В связи с этим, для автоматизированного анализа фации требуется разработка новых методов и алгоритмов количественной оценки текстур. Вместе с тем задача автоматизированной диагностики патологическихпроцессов по данным медицинских изображений далека от своего разрешения.Разработка методов и алгоритмов автоматизированной идентификациипатологических структур в фациях БЖ, требует комплексного подхода, основанного на применении спектральных, сегментационных и кластеризационных алгоритмов, что ускорит процесс диагностики заболеваний и снизит долю повторных исследований.
Таким образом, актуальными являются задачи,связанные с количественным описанием текстурных особенностей, позволяющих выполнить сегментацию и классификацию в задачах автоматизированного анализа твердой фазы биологической жидкости.86Глава 2. Материалы и методы исследования2.1. Материал исследованияМатериалом для исследования морфологической картины биожидкостей (БЖ) являлись: сыворотка крови (СК), ротовая жидкость (РЖ), носовойсекрет (НС), смывы со слизистой носа и миндалин (ССН) здоровых людей ипациентов с различными видами патологии. Образцы маркировали и помещали в стерильные пластиковые пробирки Эппендорфа. Для сравнительнойоценки полученных результатов, взятых для исследования БЖ [101], в аналогичных условиях исследовали искусственные моно- и мультикомпонентныерастворы, в дальнейшем называемые модельными жидкостями (МЖ).Сыворотка крови.
Кровь для лабораторных исследований брали у пациентов натощак из вены (5 − 6 мл), или подушечки концевой фаланги пальца кисти (1 мл). После образования сгустка пробирку центрифугировали втечение 10 минут при 3000 об/мин. Сыворотку переносили в отдельную пробирку. Весь объем сыворотки венозной крови (3 ‒ 3.5 мл) делили на 4 равныепорции по 0.5 мл и помещали в пробирки Эппендорфа. Исследования былипроведены на образцах СК, взятых у больных с различной патологией и здоровых людей (группа сравнения).Ротовая жидкость. РЖ брали стерильной пипеткой из подъязычнойобласти полости рта в утренние часы, натощак, затем через 30 минут послеополаскивания полости рта дистиллированной водой.
РЖ собирали в стерильные пробирки, центрифугировали 15 минут при 3000 об/мин. Исследованию подвергали надосадочную жидкость.Носовой секрет. Для морфологического изучения структур твердойфазы БЖ слизистой оболочки носа нами были разработаны специальные способы получения надосадочной жидкости гомогената слизистой полости носа(Патент РФ № 2287161, 2006). Способ получения носового секрета для последующего его морфологического исследования заключается в следующем:87материал берётся специальной щеточкой из места его наибольшего скопления в области дна полости носа, щеточку опускают в пробирку с 0,5 мл физиологического раствора NaCl и тщательно вращают. С целью получения достаточного для исследования количества материала сбор секрета и переносщёточки в одну и ту же пробирку проводится трижды. Затем пробирка с материалом для исследования центрифугируется в течение 15 минут при 3000об/мин.
Надосадочную жидкость переносили в пластиковые пробирки Эппендорфа, замораживали сохраняли при температуре –700С.Смывы со слизистой носа и миндалин. Получение ССН проводили спомощью специально разработанного устройства для орошения полости носа, которое содержит носовую оливу с двумя сквозными каналами, включаяжесткую трубку для подачи жидкости в полость носа. Подающая трубка была установлена в одном из каналов и имела изогнутый по радиусу рабочийконец, на 4 − 5 мм выступающий из оливы.
Во втором канале оливы былаустановлена отводящая трубка. Устройство позволяло герметично обтубировать преддверие носа, что исключало травматизацию слизистой оболочки, атакже потерю и загрязнение исследуемого материала. Наличие у подающейтрубки изогнутого рабочего конца, выступающего из оливы, позволяло нетравматично и направленно орошать слизистой оболочки носовой полостипутем поворота оливы в преддверии носа.По подающей трубке физиологический раствор NaCl (9 г/л) температуры 37,5 0С в количестве 5,0 мл поступало в общий носовой ход (голова пациента наклонена на 450 вперед) и, смыв со слизистой оболочки носа, пассивностекал в центрифужную пробирку.
Полученный материал центрифугировалипри 3000 об/мин в течение 10 минут.Надосадочную жидкость в объёме 20 мкл (одна капля) наносили полуавтоматическим дозатором по шесть капель каждого образца на чистое, сухое, обезжиренное предметное стекло, лежащее горизонтально. Для дегидратации БЖ стекла помещали в термостат на 30 мин при температуре 37°С.88Полученные фации исследовали с помощью стереомикроскопа Leica MZ12при увеличении от х4 до х164.Способ получения надосадочной жидкости гомогенатов миндалин дляморфологического исследования (Патент РФ № 2293324, 2007) заключался вследующем.
Получение материала проводили в операционной. Биоптатслизистойоболочкинижнейносовойраковиныилитканиполипавзвешивали, измельчали и гомогенизировали. Гомогенат помещали впробирку и смешивали с физиологическим раствором NaCl в пропорции 1:1.Пробирку центрифугировали со скоростью 3000 об/мин в течение 15 минут.Исследованию подвергалась надосадочная жидкость.Модельные жидкости. Для исследования процессов дегидратации иструктурной организации фаций БЖ использовали МЖ: этиловый спирт, растворы поваренной соли и других веществ, коллоидные водные растворы (моно- и мультикомпонентные), а также суспензии с нано- и микрочастицамиоксидов кремния, титана, меди, алюминия заданной концентрации. Концентрация растворенных веществ и взвешенных частиц контролировали весовымметодом.2.2. Материально-техническое обеспечениеВработеиспользовалистандартноеоборудованиеклинико-диагностической лаборатории, микроскоп биологический с поляризационнойнасадкой, стереомикроскоп, полуавтоматические пипетки-дозаторы со сменными наконечниками, сушильный модуль, тест-карты.Комплект тест-карт.Исследование морфологической картине БЖосуществляли на тест-картах комплекта «Литос-система», выпускаемых поТУ 9398-245-0531637-2007 ФГУ согласно регистрационному удостоверению№ ФСР 2008/02488 от 29 апреля 2008 г.
Образцы тест-карт (ТК) представлены на Рисунках 2.1 и 2.2.89Рисунок 2.1 ‒ Вид диагностического набора «Литос-система» и тест-карты-1для исследования биологических жидкостей с низким содержанием белкаТК1- использовали для исследования БЖ с низким содержанием белка(ротовая жидкость, смывы, надосадочные жидкости гомогенатов).ТК4 – использовали для исследования морфологической картины БЖвысоким содержанием белка (сыворотка крови). Назначения окон ТК4: 1 –для формирования исходной фации, 2 – 5 – для формирования исходных аналитических ячеек, 6 – для формирования суточной аналитической ячейки, 7 –для формирования суточной фации.Тест карты располагали строго горизонтально.